समुद्री वातावरण में रबर सामग्री का पुराना व्यवहार

1 परिचय

होने के कारण इसकी उच्च लोच, उत्कृष्ट वायु जकड़न , और विभिन्न मीडिया का प्रतिरोध, रबड़ में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है तेल और गैस सीलिंग सिस्टम के लिए एयरोस्पेस, विमानन , और नौसैनिक हथियार.
के तीव्र विकास के साथ चीन का राष्ट्रीय रक्षा उद्योग, वल्केनाइज्ड रबर घटक में तेजी से महत्वपूर्ण हो गए हैं एयरोस्पेस उपकरण, समुद्री जहाज़ , और गहरे समुद्र में इंजीनियरिंग.
विशेष रूप से, कॉम्प्लेक्स के तहत समुद्री पर्यावरण, रबर सीलिंग सामग्री झेलना होगा उच्च आर्द्रता, नमक का स्प्रे , और यांत्रिक तनाव साथ ही, सामग्री पर अधिक माँगें रखना दीर्घकालिक स्थिरता और सेवा जीवन.

वर्तमान समय में अधिकांश अध्ययन इसी पर हैं रबर की उम्र बढ़ना पर ध्यान केंद्रित करें थर्मल-ऑक्सीडेटिव उम्र बढ़ने का व्यवहार का गन्धकी रबर , मुख्य रूप से इसके गुणों पर तापमान और ऑक्सीजन के प्रभाव की जांच कर रहा है।
हालाँकि, में समुद्री पर्यावरण , जैसे कारक तेल मीडिया, संक्षारक गैसें , और नमक का स्प्रे सह-अस्तित्व, जो महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है सीलिंग प्रदर्शन और सेवा जीवन काल का वल्केनाइज्ड रबर घटक.

इसके विपरीत, गैर-वल्कनीकृत रबर भाग (जैसे कि आंशिक रूप से क्रॉसलिंक्ड सुरक्षात्मक पैड, रबर कोटिंग्स , और साइट पर अस्थायी सील का उपयोग किया गया ) एक स्थिर क्रॉसलिंक्ड नेटवर्क की कमी के कारण खराब उम्र बढ़ने का प्रतिरोध प्रदर्शित करता है।
इन सामग्रियों का खतरा है सतह का नरम होना, विकृति , और प्रदर्शन में गिरावट समुद्री जोखिम के अंतर्गत.

2. रबर की उम्र बढ़ने के कारण और प्रभाव

के कारण रबर की उम्र बढ़ना में विभाजित किया जा सकता है आंतरिक और अजनबी कारकों:

आंतरिक कारक शामिल करें रासायनिक संरचना की बहुलक संरचना, आणविक संरचना, स्फटिकता, जंजीर उलझाव , और प्रसंस्करण के दौरान शुरू की गई श्रृंखला विखंडन या ऑक्सीकरण।

बाह्य कारक शामिल करना ऑक्सीजन, ओजोन, तापमान, नमी, नमक धुंध, ढालना , और पराबैंगनी विकिरण पर्यावरण में।

के लिए वल्केनाइज्ड रबर घटक , ए त्रि-आयामी क्रॉसलिंक्ड संरचना अच्छा प्रदान करता है तनाव-विश्राम प्रतिरोध और रासायनिक स्थिरता.
हालाँकि, लंबे समय तक संपर्क में रहना समुद्री वातावरण अभी भी कारण बन सकता है क्रॉसलिंक बंधन का टूटना, सतह का टूटना , या सख्त.

गैर-वल्कनीकृत रबर भाग दूसरी ओर, वल्कनीकरण उपचार का अभाव है। उनका ढीली आणविक श्रृंखलाएँ और बड़ी मुक्त मात्रा उन्हें और अधिक संवेदनशील बनाएं समुद्री आयन, ऑक्सीकरण एजेंट , और पराबैंगनी विकिरण , जिससे उम्र बढ़ने में तेजी आती है।

उम्र बढ़ने से प्रेरित प्रदर्शन परिवर्तन शामिल हैं:

रूप बदल जाता है : सतह का सख्त होना, टूटना, चिपचिपापन और मलिनकिरण।

भौतिक एवं रासायनिक क्षरण : में कमी घनत्व, कठोरता, तन्यता ताकत, संपीड़न सेट, viscoelasticity , और विद्युत गुण.

इसलिए, जैसे व्यावहारिक अनुप्रयोगों में एयरोस्पेस तेल सील, नौसैनिक सुरक्षा पैड , और गहरे समुद्र में सीलिंग के छल्ले , अलग स्थापित करना जरूरी है उम्र बढ़ने के मूल्यांकन मानक के लिए vulcanized और गैर-वल्कनीकृत रबर उत्पाद.

3. त्वरित उम्र बढ़ने के परीक्षण और सेवा जीवन की भविष्यवाणी

इंजीनियरिंग अभ्यास में, रबर उत्पाद —विशेष रूप से वल्केनाइज्ड रबर घटक —इनका सेवा जीवन प्रायः दस वर्ष से अधिक होता है।
दीर्घकालिक उपयोग का अनुकरण करने के लिए, उच्च तापमान त्वरित उम्र बढ़ने परीक्षण सामान्यतः कार्यरत हैं।

प्रारंभिक अध्ययनों का उपयोग किया गया ऑक्सीजन अवशोषण उम्र बढ़ने की दर के संकेतक के रूप में, बाद में जैसे तरीकों में विकसित हुआ ओवन की उम्र बढ़ना, ऑक्सीजन बम, हवाई बम , और कृत्रिम अपक्षय परीक्षण.
आज सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला दृष्टिकोण किस पर आधारित है अरहेनियस अनुभवजन्य संबंध और यह समय-तापमान सुपरपोजिशन सिद्धांत , जो मानता है कि तापमान में प्रत्येक 10 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि के लिए प्रतिक्रिया दर दोगुना.

हालाँकि, में समुद्री वातावरण , परंपरागत त्वरित उम्र बढ़ने की भविष्यवाणी मॉडल के कारण विचलन दिखाएँ:

अलग प्रतिक्रिया तंत्र विभिन्न तापमान क्षेत्रों में,

एंटीऑक्सीडेंट प्रवासन या वर्षा,

बहुलक आकृति विज्ञान विकास , और

ऑक्सीजन प्रसार सीमाएँ नमूना मोटाई से संबंधित.

इसलिए, के लिए वल्केनाइज्ड रबर घटक में संचालन समुद्री सेवा शर्तें , त्वरित उम्र बढ़ने के तापमान को कम करने, परीक्षण की अवधि बढ़ाने या विकसित करने की सलाह दी जाती है बहु-कारक युग्मन मॉडल को शामिल नमी, नमक का स्प्रे , और माइक्रोबियल गतिविधि सुधार करने के लिए जीवनकाल भविष्यवाणी सटीकता.

के लिए गैर-वल्कनीकृत रबर भाग , एक स्थिर क्रॉसलिंक्ड नेटवर्क की अनुपस्थिति के कारण, नरमी या विफलता त्वरित उम्र बढ़ने के दौरान तेजी से होता है।
इस प्रकार, पारंपरिक अरहेनियस-आधारित एक्सट्रपलेशन अविश्वसनीय हैं, और केवल अल्पकालिक स्थिरता मूल्यांकन सामान्यतः आयोजित किये जाते हैं।

4. त्वरित परीक्षण के लिए समुद्री पर्यावरण सिमुलेशन

की जटिलता को देखते हुए समुद्री पर्यावरण , एकल-कारक परीक्षण जैसे नमी-गर्मी, नमक का स्प्रे , या साँचे का प्रदर्शन वास्तविक सेवा शर्तों को पूरी तरह से दोहरा नहीं सकता।

इस अध्ययन में, एक सुधार हुआ आर्द्रता-गर्मी उम्र बढ़ाने वाला उपकरण आसुत जल के स्थान पर इसे नियोजित किया गया कृत्रिम समुद्री जल , और परीक्षण आयोजित करना 90 डिग्री सेल्सियस और 98% आर्द्रता बहु-कारक त्वरित उम्र बढ़ने का अनुकरण करने के लिए।
यह विधि बढ़ाती है उम्र बढ़ने की दर लगभग द्वारा आठ गुना , जिससे त्वरित मूल्यांकन की अनुमति मिलती है वल्केनाइज्ड रबर घटक अंतर्गत समुद्री प्रदर्शन.

प्रयोगात्मक परिणाम चयन के लिए बहुमूल्य मार्गदर्शन प्रदान करते हैं सीलिंग सामग्री में नौसैनिक पोत, गोताखोरी उपकरण , और पनडुब्बी केबल , जबकि अनुकूलन करने में भी मदद करता है अल्पकालिक स्थिरता का गैर-वल्कनीकृत रबर घटक में सुरक्षात्मक संरचनात्मक अनुप्रयोग.

होने के कारण इसकी उच्च लोच, उत्कृष्ट वायु जकड़न , और विभिन्न मीडिया का प्रतिरोध, रबड़ में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है तेल और गैस सीलिंग सिस्टम के लिए एयरोस्पेस, विमानन , और नौसैनिक हथियार.